KR20120057897A - 토류판의 단위체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토류판의 단위체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 용융 압출물과 보강부재를 동시에 투입하여 토류판의 단위체를 압출하고, 동시에 단위체의 선단부측에 용융 압출물을 별도 투입하여 보강부재가 부착된 단위체의 외면을 코팅하는 방법에 의하여, 직사각형의 외틀에 네 변이 각각 평행하게 배치되며 상기 외틀의 중심부로 갈수록 점차 작아지게 복수의 내틀이 형성되고 상기 외틀과 상기 복수의 내틀의 꼭지점 각각을 상호 연결하며 상기 복수의 내틀 중 최외곽의 내틀과 상기 외틀의 네 변을 상호 연결하고 상기 최외곽의 내틀과 내측 내틀의 네변을 상호 연결하는 복수의 보강바 및 상기 외틀을 이루는 네 변 중 적어도 대향하는 두 변을 따라 상기 외틀에 내장되는 보강부재가 포함된 구조가 적용될 수 있다.

Description

토류판의 단위체 및 그 제조방법{UNIT BODY OF LANDSLIDE PREVENTING PLATE AND MANUFACTURING METHOD OF IT}

본 발명은 토류판의 단위체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토사의 붕괴 또는 유출을 방지하게 위한 토류판의 단위체 구조를 개선하여 고강도에 경량화의 구현이 가능하며, 재사용이 가능하도록 한 토류판의 단위체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 토목, 건축공사장은 땅을 파는 작업이 진행되며, 이에 따라 형성된 급경사면에는 토사의 붕괴 또는 유출을 방지하며, 연약지반을 보호하기 위한 토류판이 설치된다.

이를 위해 공사현장의 지면에는 H빔과 같은 지주가 설치되고, 토류판은 이들 지주 사이에 설치된다.

종래의 토류판은 목재로 이루어진 것이 많이 사용되고 있으나, 공사의 규모가 증가함에 따라 토사붕괴압도 커지고 있으며, 이에 따라 목재로 이루어진 토류판으로는 토사의 붕괴를 막기가 힘든 실정이다.

더욱이 이러한 목재로 이루어진 토류판은 수분으로 인한 목재의 강도가 약해지는 문제가 있으며, 보관시 수분이 증발함에 따라 형태가 뒤틀리는 문제가 있어 재사용이 어려운 문제가 있다.

한편, 강도의 증가를 위해 철판부재로 이루어진 토류판이 사용되고 있으나, 비용이 증가할 뿐만 아니라 부식으로 인한 장기 보전이 어렵고, 중량이 무거워 설치가 어려우며, 자중의 증가로 인한 부가적인 문제가 발생되고 있다.

또한, 최근에는 합성수지로 이루어진 토류판이 개발되어 사용되고 있으나, 합성수지로 이루어진 토류판은 압축응력에는 강하나 전단응력에 약하여 쉽게 파손되는 문제가 있어, 이의 해결이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 토사의 붕괴 또는 유출을 방지하게 위한 토류판의 단위체 구조를 개선하여 고강도에 경량화의 구현이 가능하며, 재사용이 가능하도록 한 토류판의 단위체 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판의 단위체 제조 방법은 압출기에 용융 압출물과 평판 형상의 보강부재를 동시에 투입하는 제1 단계와, 사각 기둥 형상인 단위체의 적어도 두 외면에 상기 보강부재를 밀착시켜 이 단위체와 일체로 압출시키는 제2 단계와, 기 압출기의 선단부측에 용융 압출물을 별도로 투입하여 상기 보강부재가 밀착된 상기 단위체의 외면을 코팅하는 제3 단계를 포함하며, 상기 단위체는 중심에서부터 점차 커지는 복수의 사각틀을 형성하는 네 변이 각각 평행하게 배치되고, 상기 사각틀 각각의 꼭지점을 상호 연결하고 상기 사각틀 각각의 네 변을 상호 연결하는 복수의 보조틀로 이루어지는 형상을 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로 하는 방식을 적용할 수 있을 것이다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판의 단위체는 직사각형의 외틀과, 네 변이 각각 상기 외틀의 네 변과 평행하게 배치되며 상기 외틀의 중심부로 갈수록 점차 작아지게 형성되는 복수의 내틀과, 상기 외틀과 상기 복수의 내틀의 꼭지점 각각을 상호 연결하는 제1 보강바와, 상기 복수의 내틀 중 최외곽의 내틀과 상기 외틀의 네 변을 상호 연결하는 복수의 제2 보강바와, 상기 최외곽의 내틀과 내측 내틀의 네변을 상호 연결하는 복수의 제3 보강바와, 상기 외틀을 이루는 네 변 중 적어도 대향하는 두 변을 따라 상기 외틀에 내장되는 보강부재를 포함하며, 상기 내, 외틀과 상기 제1, 2, 3 보강바 및 상기 보강부재로 이루어진 형상은 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로 하고, 상기 단면 형상이 길이 방향을 따라 연장되어 전체적으로 사각 기둥 형상의 단위체를 이루는 구조를 적용할 수도 있을 것이다.

상기와 같은 구성과 방법에 따른 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있을 것이다.

우선, 사각 형상의 사각틀 복수개의 꼭지점과 네변 각각을 상호 연결하는 보조틀을 포함하는 형상을 길이 방향에 직교되는 단면 형상으로 한 단위체를 보강부재와 함께 압출되도록 함으로써 경량화의 실현이 가능하면서도 고강도의 구현이 가능하며, 특히 단위체의 네 면 중 적어도 대면되는 두 면과 보강부재가 접촉되는 구조를 채택하여 전단응력에 대한 내구성을 향상시킬 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판의 단위체를 제조하는 방법을 나타낸 블록선도
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판의 단위체를 제조하는 압출기의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판의 단위체를 적층하여 이루어진 토류판이 설치되는 상태를 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판의 단위체의 길이 방향에 직교되는 단면 형상을 나타낸 개념도

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판의 단위체를 제조하는 방법을 나타낸 블록선도이며, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판의 단위체를 제조하는 압출기의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도이다.

참고로, 도 2는 평면도를, 도 3은 정면도를, 도 4는 측면도를 각각 나타내며 '선단부'는 도 2의 평면도를 기준으로 도면의 하부측을 선단부로 정의하고, 도 4ㅇ의 측면도를 기준으로 도면의 좌측을 선단부로 정의한다.

본 발명은 도시된 바와 같이 제1 단계(S10)와 제2 단계(S20) 및 제3 단계(S30)를 통하여 토류판의 단위체를 제조하는 것임을 알 수 있다.

제1 단계(S10)에서는 압출기(1)에 용융 압출물(20)과 보강부재(30)를 동시에 투입하여 후술할 단위체(10)와 보강부재(30)가 일체로 압출기(1)로부터 배출되도록 하기 위한 준비를 한다.

제2 단계(S20)에서는 단위체(10)의 적어도 두 외면에 보강부재(30)를 밀착시켜 단위체(10)와 일체로 압출되며, 단위체(10)는 도 3을 참고로 하면 중심에서부터 점차 커지는 복수의 사각틀을 형성하는 네 변이 각각 평행하게 배치되고, 사각틀 각각의 꼭지점을 상호 연결하고 사각틀 각각의 네 변을 상호 연결하는 복수의 보조틀로 이루어지는 형상을 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로 함을 알 수 있다.

여기서, 보강부재(30)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 공급롤러(31)에 롤 형태로 권취된 상태에서 히터 등의 가열수단(이하 미도시)으로 가열시켜 용융 압출물(20)의 주입 속도와 동일하게 공급되게 되는 것이다.

제3 단계(S30)에서는 압출기(1)의 선단부측에 용융 압출물(40)을 별도로 투입하여 보강부재가 밀착된 단위체(10)의 외면에 용융 압출물(40)이 용융 압출물(20)과 이중으로 압출되면서 코팅되는 것이다.

여기서, 용융 압출물(20)은 PVC, PP, PE, ABS, PC 등과 같은 합성수지를 사용하고, 보강부재(30)는 탄소섬유, 탄소나노섬유, 유리섬유, PBT(Polybutylene Terephthalate) 또는 탄소섬유와 탄소나노섬유의 조합에 의한 필름 형태의 것을 복수로 적층시켜 제작된 것을 일체로 압출하거나 분말 형태의 것을 가압하여 평판 형상으로 제작된 것을 일체로 압출되도록 할 수 있을 것이다.

따라서, 용융 압출물(20, 40)과 보강부재(30)를 압출기(1)에 투입하여 도 2 및 도 4와 같이 보강부재(30) 상에 코팅층(50)이 형성된 단위체(10)가 압출되는 것이다.

한편, 본 발명은 전술한 제조 방법에 따라 제작된 도 5와 같은 일 실시예에 따른 토류판의 단위체(10)를 도 6과 같이 시공 현장에 적용할 수 있을 것이다.

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 토류판(100)의 단위체(10)는 제1, 2, 3 보강바(14, 15, 16)에 의하여 외틀(11)과 복수이 내틀(12, 13)을 상호 연결되고, 외틀(11)을 형성하며 적어도 상호 대향하는 두 변에 보강부재(30)가 내장된 구조임을 알 수 있다.

외틀(11)은 직사각형으로 형성된 것이며, 각 꼭지점부는 라운드진 형상으로 제작되어 꼭지점부에 발생되는 취성 및 응력을 분산시킬 수 있을 것이다.

내틀(12, 13)은 네 변이 각각 외틀(11)의 네 변과 평행하게 배치되며, 외틀(11)의 중심부로 갈수록 점차 작아지게 형성되는 복수의 것으로, 도면상에서는 내틀이 각각 도면부호 12, 13인 두 개로 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 국한되지는 않으며, 적절히 가감할 수 있을 것이다.

제1 보강바(14)는 외틀(11)과 복수의 내틀(12, 13)의 꼭지점(12', 13') 각각을 상호 연결하고, 제2 보강바(15)는 복수의 내틀(12, 13) 중 최외곽의 내틀(12)과 외틀(11)의 네 변을 상호 연결하는 복수의 것이며, 제3 보강바(16)는 최외곽의 내틀(12)과 내측 내틀(13)의 네 변을 상호 연결하는 복수의 것이다.

내틀(12, 13)과 제1, 2, 3 보강바(14, 15, 16)는 외틀(11)로부터 가해지는 압력 또는 하중 등을 적절히 분산 또는 흡수하기 위한 구조이며, 특히 제2 보강바(15)와 제3 보강바(16)는 그 배치 위치를 상호 엇갈리게, 예를 들면 건물의 담을 건축하기 위하여 벽돌을 쌓아 올리는 구조와 같은 형태로 배치되는 것이 바람직하다.

보강부재(30)는 외틀(11)을 이루는 네 변 중 적어도 대향하는 두 변을 따라 외틀(11)에 전술한 제조 방법에 따라 내장되는 것으로, 탄소섬유, 탄소나노섬유 또는 탄소섬유와 탄소나노섬유의 조합 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 필름 형태의 것을 복수로 적층시켜 제작된 것을 단위체(10)와 일체로 압출하거나 분말 형태의 것을 가압하여 평판 형상으로 제작된 것을 단위체(10)와 일체로 압출되도록 할 수 있을 것이다.

따라서, 복수의 내틀(12, 13) 및 외틀(11)과 제1, 2, 3 보강바(14, 15, 16) 및 보강부재(30)로 이루어진 형상은 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로 하고, 단면 형상이 길이 방향을 따라 연장되어 전체적으로 사각 기둥 형상의 단위체(10)를 이루게 된다.

한편, 외틀(11)에는 외부로부터 가해지는 압력과 전단 응력에 대응하여 내구성을 높이기 위한 구조로서, 제2 보강바(15)의 단부 양측과 외틀(11)을 상호 연결하는 보강편(11')이 더 마련되는 것이 바람직하다.

보강편(11')은 제2 보강바(15)의 단부측을 향하여 볼록한 원호 형상으로 형성되도록 하여 형성된 원호 형상의 방향을 따라 응력이 분산될 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위체(10)는 도 6과 같이 굴착 공사 등에 의하여 경사면이 형성된 현장에서 사방 공사등을 위하여 설치되며, 경사면의 토사가 흘러내리거나 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 경사면에 인접하게 설치된 H빔 또는 I빔과 같은 지주(2) 사이에 복수로 적층되어 토류판(100)을 형성하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 토사의 붕괴 또는 유출을 방지하게 위한 토류판의 단위체 구조를 개선하여 고강도에 경량화의 구현이 가능하며, 재사용이 가능하도록 한 토류판의 단위체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용이 가능함은 물론이다.

1...압출기 2...지주
10...단위체 11...외틀
11'...보강편 12, 13...내틀
12', 13'...꼭지점 14...제1 보강바
15...제2 보강바 16...제3 보강바
20, 40...용융 압출물 30...보강부재
50...코팅층 100...토류판
S10...제1 단계 S20...제2 단계
S30...제3 단계

Claims (5)

1. 압출기에 용융 압출물과 평판 형상의 보강부재를 동시에 투입하는 제1 단계;
   사각 기둥 형상인 단위체의 적어도 두 외면에 상기 보강부재를 밀착시켜 이 단위체와 일체로 압출시키는 제2 단계; 및
   상기 압출기의 선단부측에 용융 압출물을 별도로 투입하여 상기 보강부재가 밀착된 상기 단위체의 외면에 이중 압출되어 코팅되는 제3 단계;를 포함하며,
   상기 단위체는 중심에서부터 점차 커지는 복수의 사각틀을 형성하는 네 변이 각각 평행하게 배치되고, 상기 사각틀 각각의 꼭지점을 상호 연결하고 상기 사각틀 각각의 네 변을 상호 연결하는 복수의 보조틀로 이루어지는 형상을 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로 하는 토류판의 단위체 제조 방법.
   
2. 직사각형의 외틀;
   네 변이 각각 상기 외틀의 네 변과 평행하게 배치되며, 상기 외틀의 중심부로 갈수록 점차 작아지게 형성되는 복수의 내틀;
   상기 외틀과 상기 복수의 내틀의 꼭지점 각각을 상호 연결하는 제1 보강바;
   상기 복수의 내틀 중 최외곽의 내틀과 상기 외틀의 네 변을 상호 연결하는 복수의 제2 보강바;
   상기 최외곽의 내틀과 내측 내틀의 네 변을 상호 연결하는 복수의 제3 보강바; 및
   상기 외틀을 이루는 네 변 중 적어도 대향하는 두 변을 따라 상기 외틀에 내장되는 보강부재;를 포함하며,
   상기 내, 외틀과 상기 제1, 2, 3 보강바 및 상기 보강부재로 이루어진 형상은 길이 방향에 직교하는 단면 형상으로 하고,
   상기 단면 형상이 길이 방향을 따라 연장되어 전체적으로 사각 기둥 형상의 단위체를 이루는 토류판의 단위체.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 보강부재는 탄소섬유, 탄소나노섬유, 유리섬유, PBT 또는 탄소섬유와 탄소나노섬유의 조합 중 어느 하나인 토류판의 단위체 및 그 제조 방법.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 외틀에는,
   상기 제2 보강바의 단부 양측과 상기 외틀을 상호 연결하는 보강편이 더 포함되며,
   상기 보강편은 상기 제2 보강바의 단부측을 향하여 볼록한 원호 형상인 토류판의 단위체.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 외틀의 각 꼭지점부는 라운드진 형상인 토류판의 단위체.

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